Gesteentemechanica met worst - Betasteunpunt Zuid

08
Gesteentemechanica met worst


Praktische opdracht, V4/5/6
100 min
Inleiding
Niet elk gesteente is even sterk. Zandsteen bijvoorbeeld is veel sterker dan een zachte
klei of veen. Hier moet je dan rekening mee houden tijdens het bouwen van een huis, brug
of het maken van een tunnel.
Aangezien stenen erg sterk zijn, zijn er voor het meten van de sterkte van stenen grote
machines nodig die wij niet hebben. Wat er gebeurt in die machines is dat ze druk op een
gesteentemonster steeds groter maken, totdat het monster breekt. De druk waarbij het
monster breekt, is de maximale druk die het monster kan verdragen. Dit noem je ook wel
de druksterkte.
Onderzoeksvragen
Wat is de elasticiteitsmodulus van de gebruikte worsten?
Wat is de druksterkte van de gebruikte worsten?
Benodigdheden
-
massablokken (bijvoorbeeld bakstenen)
verschillende soorten worst
meetopstelling
weegschaal
mes
Beschrijving/uitvoering
a.
Snij een monster van elke worstsoort waarbij de verhouding tussen de diameter en
de hoogte 1 : 2,5 is. Dus als de worst bijv. 3 cm dik is, moet je een stuk van 7,5 cm
afsnijden.
b.
Bouw de opstelling zoals weergegeven in bovenstaande figuur (zonder gewichten).
Noteer de beginlengte van de worst in een tabel. (zie voorbeeld Tabel 1).
c.
Leg steeds meer massablokken op de worst en meet steeds de lengte van de worst
totdat deze breekt / scheurt. Noteer dit in je tabel.
d.
Herhaal a t/m c voor de andere worsten.
Geokoffer - Document1
08
(Voorbeeld) Tabel 1
worst soort
beginlengte (cm)
diameter (cm)
massa baksteen (kg)
gewicht (N)
aantal bakstenen
1
2
3
ENZ.
….worst
lengte (cm)
Uitwerking
1.
Neem de resultaten van je metingen over in een Excel-bestand.
2.
F
A
Bereken (in Excel) de mechanische spanning van elke worst voor alle metingen.
3.
Bepaal voor elke gebruikte worst de druksterkte.
De mechanische spanning of druk kun je berekenen met:  
De relatieve rek kun je berekenen met:  

.
0
4.
Bereken (in Excel) de relatieve rek van elke worst voor alle metingen.
5.
Maak een (σ,ε)-diagram voor elke worst.
De elasticiteitsmodulus is de verhouding tussen de mechanische spanning en de relatieve

rek: E 

6.
Bepaal de elasticiteitsmodulus van elke worst.
7.
Trek je conclusie(s).
Geokoffer - Document1